Bmw-rumyancevo.ru

БМВ Мастер — Автожурнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое степень форсированности двигателя

Что такое степень форсированности двигателя

Здесь не будет гото­вых рецептов по форсированию конкретных типов двигателей. Все двигатели разные, на разных шасси будут изменяться разме­ры отдельных элементов (например, выпускной системы), будут изменяться и характеристики. Поэтому, какие-то конкретные ре­цепты, в которых, тем не менее, останется немало белых пятен, могут привести лишь к бесполезной работе.

Будут рассмотрены, в частности, основы теории процессов, происходящих в двигателе, с особым упором на те вопросы, кото­рые являются основными при форсировании двигателя. Конечно, в предлагаемой главе рассматриваются только те разделы тео­рии, знание которых необходимо, чтобы начинающий поклонник картинга не испортил двигатель в стремлении выжать из него максимальную мощность. Приведены также общие рекомендации о том, в каких направлениях следует проводить доработки дви­гателя, чтобы добиться положительных результатов. Общие ука­зания иллюстрируются примерами из практических работ по фор­сированию картинговых двигателей. Кроме того, приводится ряд замечаний и практических рекомендаций относительно, казалось бы, мелких изменений, внесение которых улучшит работу двига­теля, повысит его надежность, избавит нас от порой дорогостоя­щей учебы на собственных ошибках.

Основные параметры двигателя

Основные геометрические параметры двигателя: диаметр ци­линдра и ход поршня. Эти параметры определяют рабочий объ­ем цилиндра, вычисляемый как произведение площади его сече­ния на ход поршня.

Геометрические размеры двигателя определяют также сте­пень сжатия двигателя. Однако надо разделить понятия геомет­рической и эффективной степеней сжатия.

Геометрическая степень сжатия ед — это отношение объе­ма над поршнем при его положении в нижней мертвой точке (НМТ) к обкому камеры сгорания. А эффективная степень сжатия ee определяется отношением объема над поршнем в момент открытия выпускного окна к объему камеры сгорания. Казалось бы, что логичнее пользоваться эффективной степенью сжатия, но определенные таким образом степени сжатия могут быть срав­нимы для двигателей, у которых одинаковая фаза открытия вы­пускного окна. В литературе обычно приводится геометрическая степень сжатия. Для сравнения можно сказать, что в картинговых двигателях объемом 125 см 1 геометрическая степень сжатия порядка 15, а соответствующая эффективная сте­пень сжатия только 10—11.

Анализируя параметры двигателей, всегда надо знать, о ка­кой степени сжатия идет речь. Если это эффективная степень сжатия, то необходимо учитывать, при каком угле открытия вы­пускного окна она получена. Практически же величина степени сжатия двухтактного двигателя является лишь ориентировоч­ным параметром.

Основные параметры, характеризующие двигатель — мощ­ность N, кВт, и крутящий момент Мo. Эти величины связаны меж­ду собой соотношением:

где n — частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин; Мo — крутящий момент, Н-м. Чаще всего приводятся данные, касающиеся макси­мальной мощности и кру­тящего момента с указанием частоты вращения, при кото­рой они были получены (на­пример, 20 кВт при 10 400 об/мин). Однако знание мак­симальной мощности двига­теля и максимального крутя­щего момента немного гово­рит о динамических качест­вах карта, хотя и указывает на «форсированность» дви­гателя.

Mercedes-Benz C-класса (c кузовом W204)

Немецкие автомобили Mercedes-Benz с кузовом W204 созданы на той же платформе, что и предшествующие модели. Производство универсалов и седанов прекращено в 2013 году, но модификация «купе» еще выпускается. Модель характеризуется безупречным качеством лакокрасочного покрытия, а простая конструкция кузова избавляет от лишних сложностей при проведении ремонта.

Автомобиль отличался широкой линейкой двигателей, но наибольшее распространение получили 156- и 184-сильные моторы. Стоит отметить, что степень форсированности не оказывает влияния на эксплуатационный потенциал и состояние отдельных элементов, а также двигателя в целом.

Особенности автомобиля

Распространенной проблемой данных моторов является привод ГРМ. Несмотря на то, что ресурс цепи рассчитан на весь срок эксплуатации двигателя, она со временем растягивается. Об этом может предупредить индикатор Check, повышается и шумность работы. Также слабыми местами являются муфты фазовращателей на распределительных валах и модуль масляного фильтра (возможны подтекания).

У бензиновых моторов могут обмерзать элементы вентиляции системы картера. Если в морозную погоду не прогреть мотор, это может привести к попаданию масла непосредственно во впускную систему. Не отличается надежностью и электронный термостат: он может «залипнуть» в открытом состоянии, что заметно лишь в холодное время года по медленному прогреву двигателя.

Что касается трансмиссии, то до 2010 года автомобиль оснащался гидромеханической 5-АКПП, которая впоследствии была заменена семиступенчатым «автоматом». Новый агрегат унаследовал проблему с охлаждением, к тому же у него могут выходить из строя малые фрикционы высших передач. Также не отличается надежностью плата управления.

Однако большинство проблем с трансмиссией возникает в результате неаккуратной эксплуатации и ошибочных действий водителей. Распространенный пример — включение заднего хода до полной остановки автомобиля, что становится причиной повышенных ударных нагрузок для механических элементов коробки передач.

Ходовая часть отличается надежностью при должном и своевременном обслуживании. Передние ступичные подшипники являются регулируемыми, и их нужно проверять при каждом ТО. Через каждые 60-80 тыс. км требуется замена сайлентблоков, через 100 тыс. км меняют амортизаторы вместе с опорными подшипниками.

В части комфорта и безопасности автомобиль не вызывает нареканий. «Сверчков» в салоне почти не бывает, проблем с электрикой — тоже. Кондиционер надежен: нужно лишь промывать радиатор и перезаправлять систему каждые два года.

Оптика не запотевает и не оплавляется, единственный нюанс на дорестайлинговых авто — выход из строя блоков розжига ксенона. На обновленных машинах данная проблема устранена. Отмечены случаи, когда различался цвет светодиодного излучения в фарах, но завод-изготовитель не считает это дефектом, поэтому никаких сервисных мер по этому поводу не предпринималось.

Литровая мощность и методы форсирования двигателей

Литровой мощностью называют номинальную эффективную мощность, снимаемую с единицы рабочего объема двигателя:

Чем выше литровая мощность, тем меньше рабочий объем и соответственно меньшие габариты и массу имеет двигатель при одинаковой номинальной мощности.

По литровой мощности оценивают степень форсированности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл называют форсированными.

Форсирование двигателя — это комплекс технических мероприятий, способствующих повышению литровой мощности.

Читать еще:  Что такое себестоимость ремонта двигателя

Возможные способы форсирования двигателей следуют из выражения; Nл увеличивается с увеличением номинальной частоты вращения n, среднего эффективного давления ре или при применении двухтактного рабочего процесса.

Увеличение литровой мощности посредством повышения n широко используется в карбюраторных двигателях, для с временных моделей которых n достигает 6500 мин-1 и выше.

Дизели грузовых автомобилей, как правило, имеют номинальную частоту вращения, не превышающую 2600 мин-1.

По этой причине литровая мощность дизелей без наддува находится в пределах от 12 до 15 кВт/л и существенно уступает аналогичному показателю карбюраторных двигателей, имеющих Nл = 20…50 кВт/л.

Однако в настоящее время в ряде конструкций дизелей легковых автомобилей трудности форсирования их по частоте вращения удается преодолеть. Появляется все большее количество дизелей с номинальной частотой вращения n = 4500…5500 мин-1 и литровой мощностью до 20 кВт/л.

Для дизелей форсирование по частоте вращения менее характерно, чем для двигателей карбюраторных, для которых этот способ повышения литровой мощности является одним из основных.

Как следует из анализа зависимости, при переходе с четырехтактного рабочего цикла на двухтактный литровая мощность должна увеличиваться в два раза.

В действительности же при этом Nл увеличивается всего лишь в 1,5… 1,7 раза вследствие использования лишь части рабочего объема на процессы газообмена и снижения качества очистки и наполнения цилиндров, а также в результате дополнительных затрат энергии на привод продувочного насоса.

Большая (на 50…70%) литровая мощность — существенное достоинство двухтактного двигателя. Однако недоиспользование части рабочего объема цилиндра для получения индикаторной работы приводит к тому, что они имеют заметно более низкие энергоэкономические показатели, чем аналогичные четырехтактные двигатели.

К недостаткам двухтактных ДВС следует отнести сравнительно большую тепловую напряженность элементов цилиндропоршневой группы из-за более кратковременного протекания процессов газообмена и, следовательно, меньшего теплоотвода от деталей, формирующих камеру сгорания, а также большего теплоподвода к ним в единицу времени, что объясняется вдвое более частым следованием процессов сгорания.

Большим недостатком двухтактных карбюраторных двигателей является потеря части горючей смеси в период продувки цилиндра, что значительно снижает их экономичность.

Особое место в ряду мероприятий, направленных на повышение литровой мощности, занимает форсирование двигателей по среднему эффективному давлению рс.

Однако существенного увеличения Nл путем повышения рс удается достигнуть лишь при увеличении тепловой нагруженности рабочего цикла из-за подвода к рабочему телу большего количества теплоты.

Необходимая для этого подача в цилиндр большего количества топлива (возрастание цикловой подачи qп) требует для его полного сжигания и большего количества окислителя. На практике это реализуется путем увеличения количества свежего заряда, нагнетаемого в цилиндр двигателя под давлением.

Этот способ носит название наддува двигателя. При этом ре возрастает практически пропорционально увеличению плотности свежего заряда.

На рисунке изображена схема двигателя с наддувом и механическим приводом компрессора от коленчатого вала.

Рис. Схема наддува двигателя с приводным компрессором

Одним из недостатков такой системы наддува является существенное снижение экономичности двигателя, обусловленное необходимостью затрат энергии на привод компрессора.

Наибольшее распространение в практике современного двигателестроения получил газотурбинный наддув, схема которого приведена на рисунке выше.

Здесь для привода центробежного компрессора 1 используется энергия ОГ, срабатываемая в газовой турбине 2, конструктивно объединенной с компрессором в единый агрегат, который называют турбокомпрессором (ТК).

Поскольку при газотурбинном наддуве отсутствует механическая связь агрегата наддува с коленчатым валом двигателя, применение ТК заметно ухудшает тяговые характеристики и приемистость двигателя. Это связано с инерционностью системы роторов ТК, а также с уменьшением энергии отработавших газов при малых нагрузках, в связи с чем, особенно в начале разгона, не обеспечивается подача в цилиндр нужного количества свежего заряда. Для преодоления этих недостатков нередко возникает необходимость использования комбинированного наддува. Система комбинированного наддува выполняется в различных конструктивных вариантах и обычно представляет собой определенные комбинации наддува с приводным компрессором и газотурбинного наддува.

Для повышения плотности свежего заряда, подаваемого в цилиндры двигателя, в ряде случаев используются колебательные явления в системах газообмена (пульсации РТ в системе впуска и выпуска), являющиеся результатом цикличности следования процессов газообмена в цилиндре.

Если, например, задать впускному патрубку такие конструктивные параметры (в основном длину и площадь проходного сечения), чтобы перед закрытием впускного клапана около него была волна сжатия, то масса поступающего в цилиндр заряда увеличивается.

Аналогичный эффект можно получить, «настроив» выпускной трубопровод так, чтобы при открытом выпускном клапане вблизи него была волна разрежения. В результате этого улучшится очистка цилиндров и в него поступит большее количество свежего заряда.

При правильном выборе геометрических параметров систем газообмена в отдельных случаях с помощью динамического наддува становится возможным увеличить эффективную мощность двигателя на 15…25%.

При использовании наддува увеличивается механическая и тепловая напряженность элементов, формирующих камеру сгорания, что является одним из основных факторов, ограничивающих возможное увеличение плотности свежего заряда, поступающего в цилиндр. Поэтому при конструировании двигателей с наддувом и выборе величины давления на выходе из компрессора р’х необходимо учитывать возможные последствия роста механических и тепловых нагрузок на его элементы.

По величине создаваемого на входе в цилиндр дизеля давления рк (или степени повышения давления Пк=pк/p0) различают наддув низкий Пк 1,5…2,0 и высокий Пк > 2,0. При этом эффективная мощность двигателя увеличивается соответственно на 20…30, 40…50 и более 50%.

Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием требует принятия специальных мер по предотвращению нарушения процесса сгорания, называемого детонацией. Это обстоятельство, а также более высокая тепловая напряженность лопаток турбины из-за большей температуры ОГ существенно усложняют практические возможности использования наддува в двигателях данного типа.

Литровая мощность и методы форсирования двигателей

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Устройства, преобразующие какой-либо вид энергии в меха­ническую работу, называются двигателями. Машины, трансформирующие тепловую энергию в механи­ческую работу, носят название тепловых двигателей (ТД).

Читать еще:  Что такое переконсервация двигателей

ТД являются основным типом энергетической установки на всех видах транспорта (железнодорожный, речной, морской, ав­томобильный и воздушный), на сельскохозяйственных и дорож­ностроительных машинах. Различают ТД стационарные и транспортные.

Для транспортных двигателей характерна работа при из­менении в широких пределах скоростного и нагрузочного ре­жимов, а также необходимость сохранения работоспособности при изменениях положения двигателя в пространстве.

По способу подвода теплоты к рабочему телу различают двигатели с внешним подводом теплоты (ДВПТ) и двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

Для ДВС характерно следующее: сжигание топлива, выделение теплоты и преобразование ее в механическую работу происходят непосредственно в цилинд­ре двигателя;

ДВС по сравнению с ДВПТ имеют, как правило, существен­но меньшие габариты и массу на единицу производимой мощ­ности, вследствие чего они являются в настоящее время основ­ным типом транспортных энергетических установок.

По конструкции элементов, с помощью которых тепловая энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую ра­боту, различают: поршневые ДВС с возвратно-поступательно движущимися поршнями (ПДВС); двигатели с вращающимися поршнями, или роторно-поршневые ДВС (РПД);

По способу воспламенения смеси различают ДВС с принуди­тельным зажиганием и дизели, ра­ботающие с воспламенением от сжатия. Двигатели с искровым зажиганием могут быть карбюратор­ные и газовые По другому признаку классификации эти двигатели относят к ДВС с внешним смесеобразованием. Имеются также двигатели с впрыском топлива непосредст­венно в цилиндр или во впускной трубопровод

Дизель относится к двигателям с внутренним смесеобразова­нием

По способу осуществления цикла различают двухтактные и четырехтактные ДВС. Из определения такта работы как совокупности процессов, протекающих в цилиндре двигателя при перемещении поршня между верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ), следует, что в четырехтактном ДВС рабочие процессы совершаются за два оборота коленчатого вала, в двухтактном — за один. J

Процесс расширения.

Расширение, протекающее в течение рабочего хода поршня, является в безнаддувных двигателях единственным процессом, в котором совершается полезная работа, обеспечивающая на валу двигателя положительный крутящий момент.

Расширение происходит при переменных величинах поверх­ности теплоообмена, а также давления в надпоршневом простра­нстве, и сопровождается потерями незначительного количества рабочего тела через кольцевые уплотнения.

В начале процесса расширения еще продолжается сгорание топлива. Его теплота идет в основном на повышение внутренней энергии РТ, поскольку перемещение поршня невелико и соверша­емая газами положительная работа незначительна.Часть же вы­делившейся при сгорании теплоты отводится через поверхности КС в систему охлаждения. Несмотря на увеличение надпоршневого объема, по мере вращения коленчатого вала давление в цилиндре в начале хода поршня от ВМТ повышается из-за сгорания топлива с выделением больших количеств теплоты, чем суммарные ее затраты на теплообмен и совершаемую работу. В дизелях увеличение давления после прохождения поршнем ВМТ продолжается дольше, чем в двигателях с искровым зажи­ганием. Следствием выделения теплоты при сгорании, вызыва­ющим увеличение давления заряда, являются отрицательные те­кущие значения показателя политропы расширения п2 в начале такта расширения.

Дальнейшее перемещение поршня в сторону НМТ сопровож-дается уменьшением выделяющейся при сгорании топлива тепло-t ты, а также увеличением затрат теплоты на совершение работы ‘и на теплообмен. Результатом этого является замедление нара­стания давления и достижение им своего максимального значе­ния, после чего начинается резкое его понижение.

Максимальное значение температуры РТ в цилиндре дости­гается позже, чем рг. На участке между максимумами давления и температуры мгновенные значения политропы расширения щ становятся положительными. Очевидно, что при достижении Гщи теплота, выделяющаяся при догорании топлива, будет чис­ленно равна (за вычетом потерь в стенки) совершаемой газами работе, т. е. в какое-то мгновение процесс расширения становится квазиизотермическим и л2=1. Начиная с этого мгновения имеет . место падение температуры.

Рабочие процессы ДВС

Характер процессов, формирующих рабочий цикл ДВС, за­висит от принципов организации газообмена, способа организа­ции смесеобразования (внешнее или внутреннее) и воспламенения (от искры или от сжатия).

Рабочий процесс двигателя принято анализировать по ин­дикаторной диаграмме, представляющей собой зависимость дав­ления в цилиндре двигателя р от переменного объема надпорш-невого пространства V.

# I такт (впуск) реализуется при повороте кривошипа от О до 180°, чему соответствует изменение объема надпоршневого пространства от Ve (объем камеры сгорания) при рс />с=(1Д5. 1Д5)рс> что является следствием повышения давления в результате начавшегося процесса сгорания (точка/-момент искрового разряда в свече зажигания). Угловой интервал от момента подачи искры до прихода поршня в ВМТ называется углом опережения зажигания.

III такт ( z-l0. l5° давление в цилиндре достигает максимума pz- 3,5. 6,5 МПа и со­ответственно возрастает температура рабочего тела до Tz=2400. 2800 К. Отношение X=pzjpe называют степенью повы­шения давления. Для современных карбюраторных двигателей А=3,6. 4,2.По завершении такта расширения РТ имеет расчетные значе­ния давления и температуры, соответственно ^,=0,35. 0,5 МПа, Гв= 1400. 1700 К.Следует заметить, что в действительном цикле процесс рас­ширения заканчивается раньше, чем поршень приходит в НМТ, из-за раннего начала открытия выпускного клапана.

IV такт (р = 540. 720°) — такт выпуска — осуществля­ется под некоторым избыточным давлением pB=(l,05. 1,2)pOt величина которого зависит от гидравлических потерь в вы­пускной системе. Отработавшие газы покидают цилиндр с Тг=900. 1100 К.

При термодинамическом расчете действительного цикла карбюраторного двигателя принимается допущение, что основ­ная доля теплоты при сгорании топлива выделяется вблизи ВМТ, т. е. при условиях, близких к условиям подвода теплоты при постоянном объеме (F=const).

Индикаторные показатели

Индикаторными показателями называют величины, харак­теризующие работу, совершаемую газами в цилиндре двигателя. К их числу относят прежде всего индикаторную мощность, сред­нее индикаторное давление, индикаторный КПД, удельный ин­дикаторный расход топлива.

Степень приближения совокупности процессов в цилиндре двигателя (индикаторной диаграммы) к термодинамическому циклу характеризуют относительным КПД >/=-. Тогда индикаторный КПД может быть выражен так: »ft=»7,»7o, где rt — термичес­кий КПД, оценивающий совершенство преобразования теплоты в работу в термодинамическом цикле с такой же степенью сжа­тия, что и в действительном цикле; tQ — относительный КПД, который меньше единицы по следующим причинам:

Читать еще:  Датчик оборотов двигателя на скутер

— теплоемкость РТ зависит от температуры и состава тела, в то время как при приведенном выше рассмотрении термодина­мических циклов она принимается постоянной и равной теплоем­кости воздуха при нормальных условиях. Увеличение теплоем­кости с ростом температуры имеет следствием меньшее повыше­ние температуры и давления при подводе теплоты в результате сгорания топлива и меньшую работу расширения по сравнению с термодинамическим циклом. Это снижает работу цикла и ин­дикаторный КПД;

— в действительном цикле происходит диссоциация продук­тов сгорания, сопровождающаяся поглощением теплоты, кото­рое имеет место вблизи ВМТ. Выделение теплоты при реком­бинации молекул происходит вблизи НМТ. Это также снижает работу цикла и индикаторный КПД;

в действительном цикле имеют место потери теплоты
в среду охлаждения, в результате чего снижаются (при том же
количестве выделяющейся теплоты) работа цикла и гц;

процесс сгорания имеет определенную длительность. Ис­
пользование теплоты, выделяющейся на такте расширения, для
получения механической энергии менее эффективно, чем подводи­
мой вблизи ВМТ. Соответствующая потеря теплоты называется
потерей от несвоевременности сгорания;

неполнота сгорания топлива, в результате которой часть
теплоты не выделяется, что также уменьшает г и »/>

Дифференцированная оценка влияния большей части перечи­сленных потерь теплоты может быть выполнена с применением расчетных циклов.

Экономичность действительного цикла, кроме rh можно оце­нивать удельным индикаторным расходом топлива, под кото­рым понимают расход топлива на единицу индикаторной мощ­ности за единицу времени gi=GilNh кгДкВт ■ ч), где От — часовой расход топлива, кг/ч. Выражение gflu представляет собой тепло­ту в кДж, вводимую в цилиндры на каждый кВт мощности за 1 ч. Тогда выразит энергию, равную 1 кВт . ч, или 3600 кДж.

Литровая мощность и методы форсирования двигателей.

Литровой мощностью называют номинальную эффективную мощность, снимаемую с единицы рабочего объема двигателя

Чем выше литровая мощность, тем меньше рабочий объем и соответственно меньшие габариты и массу имеет двигатель при одинаковой номинальной мощности.

По литровой мощности оценивают степень форсированности. Двигатели, имеющие высокие значения Na, называют фор­сированными.

Комплекс технических мероприятий, способствующих повы­шению литровой мощности, называют форсированием двигателя.

Возможные способы форсирования двигателей следуют из выражения (1.6); МЛ увеличивается с увеличением номинальной частоты вращения и, среднего эффективного давления рс или при применении двухтактного рабочего процесса.Увеличение литровой мощности посредством повышения и широко используется в карбюраторных двигателях, для со­временных моделей которых п достигает 6500 мин»1 и выше.

Дизели грузовых автомобилей, как правило, имеют номи­нальную частоту вращения, не превышающую 2600 мин.По этой причине литровая мощность дизелей без наддува находится в пределах от 12 до 15 кВт/л и существенно уступает аналогичному показателю карбюраторных двигателей, имеющих ЛГЛ*=2О. 5О кВт/л.Однако в настоящее время в ряде конструкций дизелей лег­ковых автомобилей трудности форсирования их по частоте вра­щения удается преодолеть. Появляется все большее количество дизелей с номинальной частотой вращения п=4500. 5500 мин»1 и литровой мощностью до 20 кВт/л.Для дизелей форсирование по частоте вращения менее харак­терно, чем для двигателей карбюраторных, для которых этот способ повышения литровой мощности является одним из основ­ных.Как следует из анализа зависимости (1.6), при переходе Одним из недоста­тков такой системы наддува является суще­ственное снижение эко­номичности двигателя, обусловленное необхо­димостью затрат энер­гии на привод компрес­сора.Наибольшее рас­пространение в практи­ке современного двига-телестроения получил газотурбинный наддув, схема которого приве­дена на рис. 1.10.центробежного компрессора 1 используется энергия ОГ, срабаты­ваемая в газовой турбине 2, конструктивно объединенной с комп­рессором в единый агрегат, который называют турбокомпрес­сором (ТК).Поскольку при газотурбинном наддуве отсутствует механи­ческая связь агрегата наддува с коленчатым валом двигателя, применение ТК заметно ухудшает тяговые характеристики и при­емистость двигателя. Это связано с инерционностью системы роторов ТК, а также с уменьшением энергии отработавших газов при малых нагрузках, в связи с чем, особенно в начале разгона, не обеспечивается подача в цилиндр нужного количества свежего заряда. Для преодоления этих недостатков нередко возникает необходимость использования комбинированного наддува. Систе­ма комбинированного наддува выполняется в различных конст­руктивных вариантах и обычно представляет собой определен­ные комбинации наддува с приводным компрессором и газотур­бинного наддува.Для повышения плотности свежего заряда, подаваемого в цилиндры двигателя, в ряде случаев используются колебатель­ные явления в системах газообмена (пульсации РТ в системе впуска и выпуска), являющиеся результатом цикличности следо­вания процессов газообмена в цилиндре.Если, например, задать впускному патрубку такие конструк­тивные параметры (в основном длину и площадь проходного сечения), чтобы перед закрытием впускного клапана около него была волна сжатия, то масса поступающего в цилиндр заряда увеличивается.Аналогичный эффект можно получить, «настроив» выпуск­ной трубопровод так, чтобы при открытом выпускном клапане вблизи него была волна разрежения. В результате этого улучшит-ся очистка цилиндров и в него поступит большее количество свежего заряда.При правильном выборе геометрических параметров систем газообмена в отдельных случаях с помощью динамического над­дува становится возможным увеличить эффективную мощность двигателя на 15. 25%.

При использовании наддува увеличивается механическая и тепловая напряженность элементов, формирующих камеру сго­рания, что является одним из основных факторов, ограничива­ющих возможное увеличение плотности свежего заряда, поступа­ющего в цилиндр. Поэтому при конструировании двигателей с наддувом и выборе величины давления на выходе из компрес­сора р’х необходимо учитывать возможные последствия роста механических и тепловых нагрузок на его элементы.По величине создаваемого на входе в цилиндр дизеля давле­ния рх (или степени повышения давления itt=pJPo) различают наддув низкий ях 1,5. 2,0 и высокий я,>2,0. При этом эффективная мощность двигателя увеличивается соот­ветственно на 20. 30, 40. 50 и более 50%.Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием требует принятия специальных мер по предотвращению наруше­ния процесса сгорания, называемого детонацией (см. п.3.3.1 и 3.4.4). Это обстоятельство, а также более высокая тепловая напряженность лопаток турбины из-за большей температуры ОГ существенно усложняют практические возможности использова­ния наддува в двигателях данного типа.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector